太阳系的卫星,如木卫二或土卫二,在深海上有薄薄的地壳,而水星在大型金属核心上有薄薄的地壳。薄床单可能会以普遍的方式起皱。木卫二具有线性特征,土卫二具有“老虎条纹”,水星具有叶状陡坡。中子星可能具有类似的特征。根据新的研究,这些中子星山可以产生可检测到的空间和时间振荡,即引力波。
中子星的密度比铅大一万亿倍,而且它们的表面特征在很大程度上是未知的。
核理论家探索了太阳系卫星和行星上活跃的造山机制。
其中一些机制中子星可能有山脉。
中子星山脉将比地球上的任何山脉都要大得多,以至于仅来自这些山脉的重力就可以产生引力波。
这激光干涉仪引力波天文台(LIGO)现在正在寻找这些信号。
印第安纳大学核天体物理学家豪尔赫·莫拉莱斯(Jorge Morales)和查尔斯·霍洛维茨(Charles Horowitz)教授说:“这些波非常微弱,只能通过非常详细和灵敏的搜索来检测,这些搜索必须仔细调整到预测的频率和其他信号特性。”
“连续引力波的首次探测将为宇宙打开一扇新窗口,并提供有关中子星的独特信息,中子星是除黑洞之外密度最大的天体。”
“这些信号也可能为基本自然法则提供敏感的测试。”
作者考虑了中子星山脉和太阳系天体表面特征之间的类比。
“中子星和某些卫星,例如木星的卫星欧罗巴或土星的卫星土卫二,在深海上都有薄薄的地壳,而水星在大型金属核心上有薄薄的地壳。薄床单可能会以普遍的方式起皱,”他们说。
“木卫二具有线性特征,土卫二具有老虎般的条纹,而水星则具有弯曲的阶梯状结构。”
“具有山脉的中子星可能具有类似类型的表面特征,可以通过观察连续的引力波信号来发现。”
“地球最里面的内核是各向异性的,其剪切模量取决于方向。”
“如果中子星地壳材料也是各向异性的,就会产生山一样的变形,并且随着恒星自转速度加快,其高度也会增加。”
“这样的表面特征可以解释中子星观察到的最大自旋,以及被称为毫秒脉冲星的射电中子星可能的最小变形。”
团队的纸发表在杂志上物理评论D。
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JA 莫拉莱斯和 CJ 霍洛维茨。 2024 年。各向异性中子星地壳、太阳系山脉和引力波。物理。修订版D110, 044016; doi: 10.1103/PhysRevD.110.044016